秸桿

秸桿

秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱,富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等,是一種具有多用途的可再生的生物資源,同時也是一種粗飼料。秸稈還田後不僅能顯著提高土壤有機質含量,而且能提高有機質的質量。秸稈在農業和能源方面均具有重要作用,是21世紀無污染無公害的新能源之一。

秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其它農作物在收穫籽實後的剩餘部分。農作物光合作用的產物有一半以上存在於秸稈中,秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等,是一種具有多用途的可再生的生物資源,秸稈也是一種粗飼料。特點是粗纖維含量高(30%-40%),並含有木質素等。木質素雖不能為豬、雞所利用,但卻能被反芻動物牛、羊等牲畜吸收和利用。
簡介

我國農民對作物秸稈的利用有優久的歷史,只是由於從前農業生產水平低、產量低,秸稈數量少,秸稈除少量用於墊圈、餵養牲畜,部分用於堆漚肥外,大部分都作燃料燒掉了。隨著農業生產的發展,我國自20世紀80年代以來,糧食產量大幅提高,秸稈數量也多,加之省柴節煤技術的推廣,燒煤和使用液化氣的普及,使農村中有大量富餘秸稈。同時科學技術的進步,農業機械化水平的提高,使秸稈的利用由原來的堆漚肥轉變為秸稈直接還田。我國的廣大科技工作者對秸稈還田進行了卓有成效的研究。秸稈還田有堆漚還田,過腹還田,直接還田等多種方式。

我國秸稈還田現狀及秸稈還田的增產效果

我國的秸稈還田現狀
(表3-15,3-16))
表3-15 主要作物秸稈養分含量 (徐新宇,1991)
幾種營養元素含量占乾物重(%) 秸稈顆粒
秸稈種類
N P2O5 K2O Ca S
麥秸 0.50~0.67 0.20~0.34 0.53~0.60 0.16~0.38 0.123
稻草 0.63 0.11 0.85 0.16~0.44 0.112~0.189
玉米秸 0.48~0.50 0.38~0.40 1.67 0.39~0.8 0.263
豆秸 1.30 0.30 0.50 0.79~1.50 0.227
油菜秸 0.56 0.251.13 - 0.348
表3-16 秸稈還田的增產效果
增產(公斤/畝) 增產(%)
試驗單位 試驗方式
範圍 平均 範圍 平均
微區定位試驗 19.9~85.8 55.97 5.3~22.7 14.79
中國農科院
大田定位試驗 12.3~63.5 33.50 4.2~16.4 9.74
土肥所
大田調查 50.3~63.3 56.30 10.0~12.4 11.30
翻壓還田定位試驗 59.0~169.0 64.0 -6.9~+28.6 11.0
西南農業大學
覆蓋還田定位試驗 33.7~43.4 38.6 8.73~11.76 10.3
小麥壓草試驗 -7.9~51.4 25.9 -3.5~+65.6 11.7
中稻壓草試驗 38.1~66.8 50.4 8.7~12.6 9.8
湖北省農科院
棉花大田試驗 6.1~12.9 9.1(皮棉) 7.2~17.3 11.8
棉花大田調查 11.7 13.1
山西省農科院 大田定位試驗 11.7~14.0 13.2
江蘇省農科院 大田定位試驗 8.5~52.5 29.9 4.8~36.0 18.0
浙江省農科院 一年三熟定位 35.8~33.7 36.6 11.17~40.7 15.2
統計全國60多份秸稈還田試驗資料 -4.8~83.4 15.7
根據1995年我國公布的統計資料,糧食播種面積16.5億畝,糧食總產量4.67億噸,按粒稈比1∶1.2估算,再加上其他作物秸稈,全國年生產秸稈近6億噸,秸稈中含有大量的有機質,氮磷鉀和微量元素,據張夫道等人的統計,豆科作物秸稈含氮較多,禾本科作物秸稈含鉀較豐富,作物秸稈提供的養分約占我國有機肥總養分的13%~19%,是農業生產重要的有機肥源。從現有的秸稈產量計算,6億噸秸稈中氮磷鉀養分含量相當於400多萬噸尿素,700多萬噸過磷酸鈣,700多萬噸硫酸鉀。近10年來,秸稈還田發展很快,1987年秸稈還田面積僅2億多畝(次),到1996年突破5億畝(次),年平均增長10%以上。全國年秸稈還田量超過一億噸,約占秸稈總量的20%。秸稈直接還田方式主要有秸稈粉碎還田,覆蓋還田和高留茬還田。目前推廣面積最大的高留茬還田,約占秸稈直接還田總面積的60%,機械粉碎翻壓和覆蓋還田分別占22%和18%。秸稈還田已經成為我國沃土工程和豐收計畫的重要內容,秸稈覆蓋已成為以山西為代表的乾旱、半乾旱地區農業增產增收的重要技術措施。
秸稈還田的增產效果
把作物秸稈進行翻壓還田或覆蓋還田是一項有效的增產措施。”八五”期間中國農科院,西南農業大學,湖北農科院等單位進行的秸稈還田試驗結果表明,實行秸稈還田後一般都能增產10%以上,統計全國60多份材料,增產範圍在-4.8~83.4,平均增產15.7%。堅持常年秸稈還田,不但在培肥階段有明顯的增產作用,而且後效十分明顯,有持續的增產作用。

秸稈還田的增產機理

農田生態環境即作物生長環境,它包括農田小氣候,土壤結構和水熱狀況,植物養分及其循環,雜草生長,植物病蟲害等因素。生態環境之優劣直接影響作物生長,而秸稈覆蓋及翻壓 麥秸在不同程度上改善了農田生態環境。曾木祥等總結了我國秸稈還田增產機理方面的研究認為;秸稈還田的養分效應,改土效應和改善農田生態環境效應,是秸稈還田的增產機理。

秸稈還田的養分效應
1.提高土壤氮磷鉀養分含量及利用率
秸稈還田后土壤中氮磷鉀養分含量都有增加,其中尤以鉀素的增加最為明顯。根據定位試驗結果,全氮平均比對照提高0.005%~0.09%,速效磷增加0.75毫克/公斤~12毫克/公斤,速效鉀增加8.6毫克/公斤~38.8毫克/公斤。統計全國60份試驗結果,秸稈還田後全氮提高範圍在0.001%~0.1%,平均提高0.0014%;速效磷增加幅度在0.2毫克/公斤~30毫克/公斤,平均提高3.76毫克/公斤;速效鉀增加幅度在3.3毫克/公斤~80毫克/公斤,平均增加31.2毫克/公斤。
表3~17秸稈還田對土壤養分含量的影響
比CK速效磷(P2O5) 比CK速效鉀(K2O)
試驗單位 試驗方式 比CK全N提高%
增加(毫克/公斤) 增加(毫克/公斤)
0.0~0.01 0.6~5.6 8.3~105.1
微區定位試驗
平均0.005 3.15 38.8
中國農科院
-0.004~0.028 -0.6~5.0 0.7~31.7
秸稈翻壓定位試驗
0.009 2.12 13.4
土肥所
0~0.009 0.4~5.4 2.6~17.8
秸稈覆蓋定位試驗
0.005 2.42 8.6
西南農業大學 稻草還田定位試驗 0.011 3.0.0 26
浙江省農科院 定位試驗 0.09 12.0
湖北省農科院 壓草定位試驗 0.0078 0.75 15.64
0.001~0.1 0.2~30 3.3~80
統計全國60份試驗材料
0.0014 3.76 31.2
*CK-未施秸稈處理
表3-18 秸稈還田對土壤有機質、容重和總孔隙度的影響
試驗單位 試驗方式 有機質增減值(%) 容重增減值克/立方厘米 總孔隙度增減值(%)
0.01~0.27 -0.033~-0.062 1.05~2.04
平均0.157 平均-0.046 平均1.52
微區定位試驗2年
0.02~0.12 -0.07~0 0-2.31
中國農科院土肥所 翻壓定位試驗2年
平均0.067 平均-0.29 平均0.94
覆蓋定位試驗2年
0.014~0.11 -0.01~0.08 0.35-2.3
平均0.058 平均-0.039 平均1.26
江蘇省農科院 麥田蓋草 -0.06 1.90
西南農業大學 定位試驗3年 0.38 -0.07 2.64
浙江省農科院 定位試驗6年 1.47 -0.19
湖北省農科院 定位試驗3年 0.096 -0.062 4.09
統計全國60份試驗材料 平均0.0114 -0.077 3.52
2.秸稈還田對土壤鉀、矽平衡的影響及其增產作用
作物吸收的鉀在成熟期大量滯留在莖桿中,秸稈中鉀素有效性高,其利用率在盆栽條件下,與礦質鉀肥相當。覆蓋條件下,秸稈中的鉀受雨水淋溶而滲入表土,有利於改善作物生長前期的鉀營養,促進其生長發育。含鉀高的各種植物殘體均可稱為生物鉀肥,生物鉀肥的貢獻是利用作物在其生育過程中吸收的土壤鉀,以秸稈還田形式歸還土壤,以供再利用,從而保持土壤鉀的良性循環。
水稻秸稈中含矽高達8%~12%,稻草還田有利於增加土壤中有效矽的含量和水稻植株對矽的吸收。

秸稈還田的改良土壤效應
1.秸稈還田對土壤有機質、容重和總孔隙度的影響
秸稈還田增加了土壤活性存機質,稻草含有機碳42.2%,腐殖化係數為30%,每畝施200公斤稻草提供的腐殖質為25.3公斤。新鮮有機質的加入對改善土壤結構有重要作用。
從表3-18可以看出實行秸稈還田後能夠增加土壤有機質含量,降低土壤容重,增加土壤孔隙度。其增減的數值依不同地區,不同耕作方式,不同秸稈還田量及稈還田年限有很大差別。秸稈還田后土壤疏鬆,易耕作,說明秸稈還田有良好的改土作用。
2.秸稈還田對土壤微團聚體和結合態腐殖質的影響
土壤中>0.25毫米的微團聚體被認為對土壤物理性質和營養條件具有良好的作用。稻草還田有利於1~0.25毫米糰聚體的形成,連續3年試驗後,1~0.25毫米糰聚體由18.60%提高到32.28%。增加了73.5%,增加數為對照的1.1倍,化肥的1.7倍。而<0.01毫米的團聚體則減少50%(表3-19)。
表3-19 各處理土壤微團聚體變化(%)
團聚體 1毫米~0.25毫米 0.25毫米~0.01毫米 <0.01毫米
處理 第一年 第三年 第一年 第三年 第一年 第三年 CK 20.48 29.32 22.22 25.79 20.11 16.79
化肥 18.42 18.64 22.12 21.05 21.16 15.79 稻草 18.60 32.28 21.07 16.95 20.02 10.02 豬糞 25.14 34.87 22.83 18.91 21.07 9.45
施入秸稈對游離松結態和緊結態兩組分增加較高,前者形成的活性腐殖質易分解,在作物營養上意義較大,後者在土壤結構形成中具有重要作用(表3-20)。測定稻草還田區土壤水穩性團粒結構占表土層重量比例,粘壤質和沙壤質兩種土壤分別比對照增加11.8%和8.9%。隨著土壤團粒組成的改善,土壤三相比也相應的改善,氣相、液相增加,固相減少,通透性改善有利於根系生長和微生物活動。
表3-20 稻草還田對水稻土重組結合態腐殖質的影響
總有機質 松結態 穩結態 緊結態 增值複合度
處理 % 增加 % 增加 % 增加 % 增加 %
對照 2.84 1.43 0.13 1.28 粘壤質 稻草翻壓 3.16 0.32 1.52 0.09 0.10 0.03 1.48 0.20 183.4 對照 2.69 1.08 0.15 1.46 砂壤質 稻草翻壓 2.87 0.18 1.15 0.07 0.18 0.03 1.45 0.08 114.5
3.秸稈還田對土壤有機質平衡和腐殖質組成的影響 玉米秸稈還田對土壤有機質平衡的研究表明,華北地區土壤有機質的年礦化量每畝為54~95公斤,年積累量每畝為28~96公斤,年礦化量大於年積累量,要想維持土壤有機質現狀,必須每年補充54~95公斤的有機碳源,若要再提高土壤有機質含量,則需補充更多的有機物質,才能提高土壤有機質含量。秸稈還田對土壤有機質平衡有重要作用,每畝還田500公斤玉米秸稈,或配合施用化肥,土壤有機碳有盈餘。不秸稈還田0~20厘米耕層土壤有機質則要虧損12.45~17.6公斤,約占原有機質的0.98%~1.39%(表3-21)。 表3-21 玉米秸稈還田對土壤有機質平衡影響(公斤/畝)
土壤有機碳理論值 0~20厘米實測值
處理 年礦化量 年積累量 盈虧 占原含量% 盈虧量  占原含量%
不施肥 58.63 27.67 -30.96 -2.43 -17.60 -1.39
玉米秸 95.07 96.27 +1.20 +0.09 +62.15 +4.88
玉秸+NP  91.71 95.47  +3.76 +0.30 +61.95 +4.78
不施肥 57.58 27.65  -26.06-2.05 -12.45 -0.98
玉米秸 94.11 95.72  +1.61 +0.13 +54.35 4.27
玉秸+NP  88.83 95.63  +6.80 +0.53  +76.95  +6.04
秸稈還田不僅能顯著提高土壤有機質含量,而且能提高有機質的質量。土壤腐殖質化程度,常以胡敏酸與富里酸對比關係確定,D.S.Jenkinson與E.J.Kolenbrator的研究認為,富里酸含量標誌腐殖化作用強弱。稻草還田量對土壤腐殖質組成的影響表明,腐殖酸總量和富里酸含量與秸稈還田量呈正相關,H/F的比大小次序則相反。單施稻草腐殖酸總量提高20.8%,而稻草與豬糞和化肥配施可提高23%。富里酸中N素的礦化率最高可達38.1%~52.0%,而且固定土壤N素的活性較大(表3-22)。
4.秸稈還田對土壤微生物數量的影響
秸稈還田為土壤微生物提供了充足的碳源,促進微生物的生長、繁殖,提高土壤的生物活性。秸稈還田後,肥土上細菌數增加0.5~2.5倍,瘦土上增加2.6~3倍。在約20%的合適土壤水分含量時,細菌數量最多,在肥土和瘦土上分別增加3.5倍和3倍(表3-23)。
表3-22稻草還田量對土壤有機質及腐殖質組成的影響
小麥收穫期 水稻收穫期
處理 有機質 腐殖酸 胡敏酸 富里酸 有機質 腐殖酸 胡敏酸 富里酸 H/F H/F 克/公斤 總量(%) (%) (%) 克/公斤 總量(%) (%) (%)
翻壓稻草450公斤/畝 15.4 0.38 0.13 0.25 0.52 13.5 0.37 0.12 0.25 0.48
翻壓稻草300公斤/畝 13.4 0.34 0.11 0.23 0.49 12.4 0.32 0.12 0.20 0.60
覆蓋稻草300公斤/畝 12.5 0.32 0.12 0.20 0.60 14.2 0.38 0.14 0.24 0.58
不施稻草CK 12.6 0.31 0.15 0.16 0.94 11.8 0.32 0.13 0.15 0.86
表3-23土壤水分含量對微生物量的影響
細菌數 真菌數 放線菌數 土壤類型 實測水分(%) (個)/克 (個)/克 (個)/克
8.65 19.13×106 55.98×103 36.06×104
14.43 19.48×106 28.87× 103 8.53×104
肥土 14.74(CK) 13.25×106 29.67×103 8.21×104
23.15 46.42×106 62.85×103 8.68×104
29.18 24.95×106 47.59×103 10.82×104
9.85 14.42×106 72.88×103 19.63×104
15.30 15.74×106 60.57×103 19.32×104
瘦土 14.93(CK) 5.49×106 64.85×103 3.14×104
22.69 16.21×106 11.25×103 5.17×104
26.63 15.00×106 14.03×103 6.36×104
CK-未施秸稈處理
此外,在江蘇水旱輪作區的蓋草研究還證明蓋草降低了土壤中的還原物質總量,有效地改善水稻田的氧化還原狀態。鹽鹼地蓋草後,可以減少地表徑流,有利雨水下滲,使鹽分隨水排走;同時,還田的秸稈分解時產生多種有機酸,在一定程度上亦可中和土壤鹼性,有明顯的洗鹼效果。邳縣中鹽鹼地和豐縣重鹽鹼土上的試驗結果表明,連續三年蓋草,耕層土壤的全鹽量分別由原來的0.151%和0.21%下降到0.122%和0.130%,平均下降了0.03%,土壤,也分別由8.8和9.0下降到8.2和8.4,明顯減輕了鹽鹼危害。
秸稈還田對農田生態環境的影響
1.保墒和調控田間溫濕度
秸稈覆蓋地面,乾旱期減少了土壤水的地面蒸發量,保持了耕層蓄水量;雨季緩衝了大雨對土壤的侵蝕,減少了地面徑流,增加了耕層蓄水量。覆蓋秸稈隔離了陽光對土壤的直射,對土體與地表溫熱的交換起了調劑作用。
2.抑制雜草
農田覆蓋秸稈有很好的抑制雜草生長的作用。秸稈覆蓋與除草劑配合,提高了除草劑的抑草效果。播麥後3天,每畝噴施750倍丁草胺乳油後蓋草,比單噴丁草胺處理,小麥生長後期每畝雜草減少12.4萬苗。

秸稈還田的適宜有效條件

由於我國人均占有耕地少,複種指數高,倒茬間隔時間短,加之秸稈碳氮 麥秸還田比高,不易腐爛。所以秸稈還田常因翻壓量過大,土壤水分不適,施氮肥不夠,翻壓質量不好等原因,出現妨礙耕作,影響出苗,燒苗,病蟲害增加等現象,有的甚至造成減產。為了克服秸稈還田的盲目性,提高效益,推動秸稈還田發展。中國農科院土肥所等單位研究了我國華北、西南、長江中游、浙江三熟制種植區,江蘇水旱輪作區的秸稈還田的適宜有效條件,使秸稈還田各項技術具體化、數量化、綜合起來有如下7個方面。
秸稈還田方式及其適應性
秸稈直接還田目前主要有三種方式,即機械粉碎翻壓還田,覆蓋還田和高留茬還田。
華北地區除高寒山區,絕大部分地區可採用秸稈直接粉碎翻壓還田。水熱條件好,土地平坦,機械化程度高的地區更加適宜。
西南地區和長江中游地區的研究表明,水田宜於翻壓,旱作地宜於覆蓋。
浙江三熟制地區,將早稻草翻壓還入晚稻田是該地的主要方式。
秸稈還田量及還田周期
還田秸稈數量基於這樣考慮:還田的秸稈量能夠維持和逐步提高土壤有機質含量。從生產實際出發,一般以本田秸稈還田。
華北地區的試驗表明每畝翻壓200~400公斤麥秸(風乾量)都有較好的增產效果。可以補償土壤有機質的損耗,並且可逐年提高土壤有機質含量。
對華北地區玉米秸稈還田量的研究表明,翻壓還田以300公斤為宜,一般不超過400公斤,整株覆蓋以500~700公斤為宜。玉米每畝秸稈產量(除去上部作飼料部分)一般在280~400公斤,採用本田秸稈還田,一年還田一季,就可以逐年增加土壤有機質含量。
西南地區每畝有300~450公斤稻草產出,畝施300公斤(風乾重)稻草即可得到滿意的增產效果。所以冬水田翻壓稻草或冬作物上覆蓋都以每畝還田量300~400公斤為宜,高留茬還田量在200~300公斤之間。再生稻產量不高,其稻草可全部還田。
長江中游地區,在水稻、小麥和棉花三種作物上,無論是翻壓或覆蓋都以每畝200公斤最經濟有效。為了保持土壤有機質平衡,規定了土壤有機質保持目標。砂質田為2.2%~3.5%,粘質稻田為2.5%~3.0%,沖積性砂土為1.2%。按照上述秸稈還田量,每年還田一季秸稈即能達到土壤有機質保持目標,並有所增加。浙江地區整草免耕還田稻草量約占本田稻草量的1/3~1/2,約相當於160~240公斤,碎草翻埋還田每畝約200公斤,晚稻草還冬作田,麥田免耕蓋草約150~300公斤,冬綠肥田蓋草約100~200公斤。江蘇稻麥輪作區,秸稈覆蓋還田量多在100~300公斤之間,黃泥土最高產量的還田量為173公斤,淮北稻麥二季最適年還田量為241公斤。
總的看來水稻、小麥秸稈的適宜還田量(風乾重)以200~300公斤/畝為宜。玉米秸稈在300~400公斤/畝為宜。一年一作地塊和肥力高的地塊還田量可適當高些,在水田和肥力低的地塊還田量可低些。每年每畝地一次還田200~300公斤秸稈,可使土壤有機質含量不會下降,並逐年有所提高。
適宜的翻壓覆蓋時間
華北地區麥秸直接翻壓還田,一般在6月上中旬進行,麥收後隨即將麥秸切碎,均勻撒開,施肥翻耕整地播種,在玉米行間蓋麥秸和高留茬滅茬還田要突出一個早字。一般在6月下旬至7月上、中旬進行。
華北地區玉米秸稈翻壓還田時間應越早越好,最理想是玉米上部還有2~3片綠葉時及時翻壓還田,此時大致在9月下旬至10月上旬。覆蓋還田亦多在玉米收穫後,將玉米秸稈順壠割倒或壓倒。
長江中游地區麥田蓋草從播種到4葉期均可,但以播種後覆蓋和分櫱初期(冬至)蓋草較好。在棉花上蓋草適宜時間為6月中、下旬,延至7月隨時間推移,覆蓋效果明顯下降。在雙季稻區採用早稻草原位直接還田,收割後即可實行。在西南地區冬水田稻草還田,8月中下旬水稻收割時將稻草撒鋪于田面或留高茬40厘米~50厘米及時耕翻入土。再生稻則全部稻草稻樁還田泡水過冬,第二年春耕翻壓。麥田免耕蓋草和油菜田免耕蓋草播後即可實行。江蘇稻麥輪作區,稻田免耕或耕翻種麥的田塊,施足基肥,播後噴施除草劑即可蓋草。麥草覆蓋還田,可在麥收後耕地,施肥灌淺水施面肥後蓋草。浙江三熟制稻田,早稻脫粒後即可將稻草撒勻翻埋還田。麥田免耕覆蓋從播種至四葉期均可,以播後覆蓋最為普遍,冬綠肥田蓋草晚稻收割後即可進行。
翻壓深度和粉碎程度
農業機械是制約秸稈還田的重要因素,翻壓和粉碎都離不開農業機具。華北地區麥秸不同翻壓深度的試驗表明,翻壓深度大於20厘米,或將秸稈耙勻於20厘米耕層中,對玉米苗期的生長影響不大,翻壓深度小於20厘米,則對苗期生長不利。從粉碎程度上看小於10厘米較好。玉米秸粉碎翻壓還田粉碎程度多在10厘米~15厘米,翻壓深度在20厘米~25厘米。目前玉米秸整株翻壓和整株覆蓋已引起人們的關注,特別適於在一年一熟的地區實行。南方稻草翻壓還田主要用早稻草還晚稻田,稻草切一刀或二刀約15厘米~20厘米。據調查大中型拖拉機配上各種型號的犁翻壓深度可達18厘米~42厘米,多數在22厘米~27厘米,切碎機可把秸稈切碎0~100毫米,完全可以滿足北方小麥、玉米秸稈還田的需要。南方用脫切機或鏇耕機與12馬力手扶拖拉機配套把稻草壓入田中。
合理配施氮磷肥
作物秸稈的碳氮比值較大,一般在60~100∶1。微生物在分解作物秸稈時,需要吸收一定的氮營養自身,造成與作物爭氮影響苗期生長,加之我國土壤普遍缺氮,磷鉀也較缺乏,所以秸稈還田時一定要補充氮素,適量施用磷鉀肥。秸稈還田可與各地的平衡施肥相結合。
調控土壤水分
合適的土壤水分含量是影響秸稈分解的重要因素。華北地區秸稈還田把土壤水分調控在20%左右最有利秸稈的分解。南方水田翻壓秸稈要注意淹水還原狀態下產生甲烷、硫化氫等有害氣體。在未改造好的下濕田、冷浸田、爛泥田和低洼漬澇田、不要進行秸稈翻壓還田。在一般稻草翻壓還田的田塊,水分管理要淺灌、勤灌適時烤田,在分櫱初期及盛期各耘田一次,以便增加土壤通透性,排除稻草腐解過程中產生的有害氣體。南方旱作物上,秸稈還田也要注意調節水分,經常保持土壤濕潤。
防治病蟲害和雜草
秸稈還田,特別是秸稈覆蓋為病蟲害提供了棲息和越冬場所,儘量減少覆蓋秸稈病穗的殘存和越冬基數,是減少病蟲害傳播的有效方法。因此凡有上述病蟲害嚴重發生的秸稈都不能進行還田。南方水稻秸稈凡有紋枯病、稻瘟病、白葉枯病等病害的稻草不宜還田,有三化螟發生的田塊,稻樁應深壓入土中。
雜草是農業生產的大敵。它與作物爭水、肥和光能,侵占地上部和地下部空間,影響作物光合作用,降低作物產量和品質,雜草還是病蟲害的中間寄主。華北地區6~9月份是高溫多雨季節,雜草生長很快,及時防除雜草十分重要。及早在玉米行間覆蓋麥秸能有效抑制雜草生長,如果與使用除草劑相結合,除草效果就會更好。南方麥田除草劑應在播後苗前噴施,每畝用100克60%丁草胺乳油兌水75公斤,土面噴霧,趁墒覆蓋秸稈。

秸稈直接還田技術規程

中國農科院等六單位在研究了秸稈還田增產機理和秸稈還田的適宜有效條件後,根據我國華北地區、西南地區、長江中游區、江蘇水旱輪作區、浙江三熟制種植區的氣候、土壤、種植制度和秸稈還田方式等實際情況,各地區在多年深入研究和總結民眾經驗的基礎上,制定出下面六個秸稈還田技術規程,可供各地參照執行。
華北地區麥秸還田技術規程
華北地區地處′北緯36°~40°及東經114°30′~119°,主要包括晉、冀、魯、豫和京、津二市。自然條件優越,熱量資源豐富,無霜期180~220天,光照充足,降水量適中,主要集中在夏季,6.7.8三個月占全年降雨量的65%。屬暖溫帶半潤濕季風氣候。小麥是本地區的主要糧食作物;小麥-玉米一年兩熟是本地區的主要種植制度,小麥種植面積約占全國的45%,產量約占全國的54%,在我國的小麥生產中占有重要地位。豐富的小麥秸稈資源和農業機械的迅速發展,使小麥秸稈直接還田成為改土培肥,增產糧棉的主要措施。當前麥秸直接還田的主要方式有粉碎翻壓還田,覆蓋還田,和高留茬還田。各種還田方式可參照下列各項規定值。
1.麥秸還田各項技術指標規定值(表3-24)
表3-24 麥秸還田技術規程各項指標規定值
項目 規定值
編號
翻壓 覆蓋 高留茬
高肥力 250~350 200~300 200~300
1 麥秸數量(公斤/畝)
中、低肥力 200~300 200~300 150~200
土壤水分(%) 18~22 18~22 18~22
2 土壤水分 澆水時間(天) 麥收前3~7 麥收前3~7 麥收前3~7
澆水量(立方米/次) 30~40 30~40 30~40
翻壓深度(厘米) >20 覆蓋玉米行間 覆蓋玉米行間
3 農業機械
粉碎程度(厘米) <10 <15 20~40
氮(N)肥用量 底肥 5~10 5~10 滅茬後一次追4 (公斤/畝) 追肥 5 5 10~155 (P2O5)肥用量 底肥(公斤/畝) 5~8 5~8 5~8 收割後翻壓,不 6月下旬~7月 7月上、中旬
6 翻壓、覆蓋時間
遲於6月中旬 中旬 滅茬
7 防治病蟲 使用無嚴重傳播病蟲害的秸稈
8 防除雜草 播後苗前用除草劑阿特拉津或乙草胺噴一次
有機械和灌 北方乾旱和半 有一定的機械
9 適應性
溉條件 乾旱地區 和灌溉條件
10 還田周期 每年至少將麥秸或玉米秸任選一季還田
註:(1)4、5兩項可結合各地的配方施肥要求,靈活掌握。(2)7、8兩項依各地不同年份發生的病蟲雜草為害情況,採取相應的生物,藥劑防治措施,以防為主,防治並重。用藥濃度參照農藥使用說明。在綠色食品生產基地,套用生物方法防治病蟲雜草。禁用化學藥劑和除草劑
2.麥秸還田程式
①機械粉碎翻壓還田程式:麥熟期如遇天旱應在收割前3~7天澆水造墒,每畝澆水30~40立方米,收割時估算秸稈產量,麥秸產量約相當於小麥籽粒產量乾重的1~1.2倍。例如,小麥籽粒產量為250公斤/畝,則麥秸產量(乾重計)約相當於250~300公斤/畝。採用機械收割小麥,一般將本田秸稈還田,還田量不要超過400公斤/畝。將麥秸均勻鋪撒於地表,如果麥秸太長,可用鏇耕機切碎。每畝撒施N5~10公斤、P2O55~8公斤,用拖拉機翻壓,深度不少於20厘米。然後耙平、播種。播後苗前,噴施除草劑阿特拉津或乙草胺一次。玉米6~8片葉時追施N5公斤/畝。保持土壤濕潤,以利麥秸腐爛。
②覆蓋還田程式:為了下茬玉米出苗,麥收前3~7天澆水造墒。麥收後,每畝撒施5~10公斤N素,5~8公斤P2O5,及時耕翻整地播種,播後苗前噴施除草劑阿特拉津或乙草胺一次。7月中旬每畝追施5公斤N素,然後在玉米行間覆蓋麥秸200~300公斤/畝。棉田覆蓋麥秸可在6月中下旬進行。如遇天旱應及時澆水,保持土壤濕潤,以利麥秸腐爛。
③高留茬還田程式:麥收前3~7天澆水造墒。採用機械收割小麥,留高茬20厘米~40厘米。收割後鐵茬播種玉米,播後出苗前噴施除草劑阿特拉津或乙草胺一次。玉米5片~6片葉時,每畝一次追施10~15公斤N素,5~8公斤P2O5,及時用耘鋤定苗,滅茬,如遇天旱及時澆水,以利麥秸腐爛。
華北地區玉米秸稈還田技術規程
玉米是華北地區的主要糧食作物之一,玉米秸稈還田的方式主要有粉碎直接還田、整株直接還田、粉碎覆蓋還田和整株覆蓋還田等。粉碎直接還田多在一年兩熟和一年一熟制地區採用。近年來、在一年一熟制地區正逐漸推廣整株直接還田。在冬春多風地區,多採用整株秸稈覆蓋或半覆蓋方式。上述各種還田方式可參照下列各項規定值。
1.玉米秸稈還田各項技術指標規定值(表3-25)
表3-25 玉米秸稈還田各項技術指標規定值
規定值
編號 項目
翻壓 覆蓋
粉碎 整株
1. 還田數量(公斤/畝) 300~400 300~400 500~700
2. 還田時間 9月下旬~10月上旬
3. 粉碎程度(厘米) 10~15 1800~2300 1800~2300
4. 翻壓深度(厘米) <20 20~25 地表
5. 土壤水分(%) 18~22 18~22
6. 氮用量底肥(公斤/畝) 6~8 6~8 當地配方施肥
追肥(公斤/畝) 3.5~5.5 3.5~5.5
7. 磷用量(公斤/畝) 6~7.5 6~7.5
8. 機械化 輕型、重型
9. 防治病蟲 生物、化學措施
10. 防治雜草 防草劑
11. 適應性 大部分地區 半濕潤、旱地
2.玉米秸稈還田程式
(1)玉米秸稈粉碎翻壓還田程式
在一年一作地區,首先選擇好還田地塊,然後採用人工或機械收穫玉米穗,接著採用重型或輕型拖拉機牽引粉碎拋撒機進行粉碎拋撒,其粉碎程度約10厘米~15厘米,還田數量則是一畝地的秸稈還田一畝。粉碎拋撒後,最好採用鏇耕機縱橫二次,達到滅茬和切斷未粉碎秸稈的目的,最後採用重型拖拉機深翻20厘米以上,再用重耙耙磨,有條件地區進行冬灌。秸稈粉碎後,最好撒施農家肥(畝施2500公斤以上)和化肥(氮素6~8公斤/畝,磷素6~7.5公斤/畝)再耕翻,翌年春天播種前應採取頂凌耙地,播前鎮壓等措施進行保墒,但不得二次深耕。
一年二作地區,在玉米收穫前,依據天時可提前7~10天輕灌一次水,以保證下茬作物有充足的底墒水,適墒時依次採用以下工藝:還田機粉碎秸稈→鏇耕機或滅茬機碎茬→施底肥→重型拖拉機深翻20厘米以上→耙耱整地→機播下種。其施肥可依據當地配方施肥實施。
(2)玉米秸稈整株翻壓還田程式
玉米收穫後,採用重型拖拉機直接深翻25厘米左右入土。其保墒、施肥,還田數量、還田時間等同粉碎翻壓還田。
(3)玉米秸稈覆蓋還田程式
①半耕整稈半覆蓋:玉米成熟後立稈人工收穫玉米穗→一邊割稈一邊硬茬順行覆蓋(蓋70厘米、留70厘米,下一排根壓住上排梢)→來年早春在70厘米未蓋行內畝施碳銨、磷肥各50公斤或硝酸磷肥40公斤,隨即人工或畜耕翻整平→用單行半精量播種機在未蓋行內緊靠秸稈兩邊種兩行玉米→未蓋行內中耕除草兩次→收穫玉米→整稈蓋在未蓋行內(已蓋行留作來年種玉米)。
②全耕整稈半覆蓋:玉米成熟後收穫玉米穗→將玉米稈樓在地邊→翻耕→順行鋪整玉米秸(蓋70厘米、留70厘米,下一排根壓往上排梢)→來年早春在未蓋行內每畝施碳酸氫銨、磷肥各50公斤後,人或畜耕整平或用單行半精量播種機每畝施硝酸磷肥40公斤→播種、定苗、中耕除草同半耕覆蓋→收穫。
③免耕整稈半覆蓋:秋收後不耕翻,不滅茬,將玉米稈順壠割倒或壓倒,均勻鋪在地表面,形成全覆蓋。翌年春播前按行距寬窄,將播種行內的秸稈摟(扒)到壠背上形成半覆蓋。覆蓋量一般每畝.500~1000公斤為宜。施肥以常規施肥量為基礎,再增施15%~20%,播種時一次施入。病蟲防治,採用”包衣種子”。除草劑的噴施一般在播後苗前,持續乾旱時一般不噴。
西南地區稻草還田技術規程
西南地區稻田主要分布於四川、雲南、貴州三省。面積約6000萬畝,是我國主要水稻產區之一。本區主要種植制度為一年兩熟(稻-小麥或油菜)和一年三熟(稻-稻)(晚稻或再生稻)-小麥或油菜)。稻草主要還田方式有冬水田稻草翻壓還田,麥田免耕稻草覆蓋和油菜免耕稻草覆蓋。各種還田方式可參照下列各項規定值。
1.西南地區稻草還田各項技術指標規定值
表3-26 西南地區稻草還田各項技術指標規定值
規定值
編號 項目
冬水田翻壓還田 麥田免耕覆蓋 油菜田免耕覆蓋
1 1還田數量(公斤/畝) 300~400 300~400 300~400
播種後,約在10月中旬-
2 還田時間 7月下旬-8月中旬
播種後,約在9月中下旬
11月上旬
整草還田或留高茬40厘
3 粉碎程度
整草或鍘成約20厘米 整草或鍘成約20厘米
米~50厘米
4 翻壓深度 >15厘米 均勻覆蓋地表 均勻覆蓋地表蓋後跑一次水,保持稻草 蓋後跑一次水,保持稻草濕
5 土壤水分 泡水過冬 濕潤 潤
6 氮(N)肥用量(公斤/畝) 4~6 5~6 5~6
7 磷(P2O5)肥用量(公斤/畝) 5~7 4~6 5~6
8 防治病蟲害 有紋枯病,稻瘟病、白葉枯病的稻草不宜還田 同左
9 還田雜草 春季深翻犁消滅雜草 覆蓋好可減少雜草
10 還田周期 1年還田1次 1年還田1次 1年還田1次
11 適應性 適於西南各地冬水田 適於西南挑水好,土質不粘重的水旱輪作田與旱坡地
2.稻草還田程式
①冬水田稻草還田程式:水稻收穫時,將脫粒後的稻草(整草或留高樁40厘米~50厘米)均勻撒布于田面,數量約300~400公斤/畝,及時翻壓入土中,如勞力緊缺,也可將稻草泡水過冬,至來年結合春耕施肥,把半腐熟的稻草耕翻壓入田中,施入人畜糞尿300~400公斤/畝,氮(N)素化肥4~6公斤/畝,基追肥各半,磷素(P2O5)5~7公斤/畝,犁耙均勻後插秧。再生稻收割時,只割取穗部,全部稻草與稻樁還田,泡水過冬,第二年春天翻壓,其施肥情況與前者同。
②麥田免耕稻草覆蓋程式:水稻收割前排出田面水,收割後立即開溝排除耕層土壤水,免耕除草(亦可用除草劑)播種前跑一次水,施N素5~6公斤/畝(以1/2~2/3作追肥),P2O54~6公斤/畝,作基肥。播種後即可蓋草300~400公斤/畝,可蓋整草或鍘成約20厘米的短草均勻覆蓋於地表,做到不成堆、不露土,蓋後跑一次水,施一次清糞水(1000公斤/畝)作種肥,小麥生長期間按當地推薦施肥量施用。鉀肥可酌情少施,保護稻草濕潤,至麥收時節,草已腐爛,翻入田中作第二年水稻基肥,配合施N素4~6公斤/畝,耙面肥與追肥各半,磷肥(P2O5)5~7公斤/畝作底肥。
③油菜田免耕稻草覆蓋程式:水稻收後排盡田中積水,免耕除草施足底肥,準備播種,與麥田的措施相同。播種時將油菜種子按規格播於稻樁內,播後覆蓋稻草300~400公斤/畝,以均勻不露土為宜。保持土壤濕潤,蓋草後施一次清糞水作種肥。按當地油菜推薦施肥量用肥。油菜收後,稻草已經腐爛,翻壓入土中作第二年水稻基肥,並推薦施用氮素4~6公斤/畝,面施與追肥各半,磷(P2O5)肥5~7公斤/畝作底肥。
長江中游區秸稈還田技術規程
本區包括湖北、湖南、江西三省全部及河南南部,屬溫暖濕潤亞熱帶氣候(北部屬南溫帶),中稻-小麥、棉-麥,雙季稻是本區主要栽培制度,優良的水熱條件和作物的高產量產生了豐富的秸稈資源,大面積紅壤質地粘重,有機質含量低,加上常年伏旱秋旱頻繁出現,這些客觀條件為秸稈還田的套用提供了廣闊前景。現將小麥、棉花、水稻上的秸稈還田技術規程分述如下。
1.小麥
①覆蓋時期,播種到四葉期均可,但以播種後覆蓋和分櫱初期(冬至)覆蓋較好,蓋草量以150~250公斤為宜,但以200公斤風乾草(水分15%)最經濟有效。
②蓋草前應整平廂面,細碎土壤,施足底肥,種子撒播或條播,覆土蓋籽,如果要用除草劑,應在播種後出苗前噴施,播麥後三天內每畝用100克60%丁草胺乳油對水75公斤,土面噴霧,趁墒覆蓋秸稈,秸稈可整草撒鋪或切斷撒鋪,力求均勻,做到”草不成團,地不露白”,有風時,可結合清理廂溝,撒碎土壓草。
③稻麥兩熟制,晚稻收割後,灌跑馬水浸泡-晝夜排掉,然後起板、施肥、整地、播種、蓋草。小麥蓋草對中稻有後效、故每年還田一茬作物即可。
④秸稈覆蓋應結合平衡施肥,每畝推薦施氮10~12公斤,磷(P2O5)5公斤,鉀(K2O)3~5公斤,覆蓋200公斤秸稈約含鉀3公斤、其肥效相當氯化鉀5公斤,可酌情節施鉀肥。
⑤秸稈翻壓,翻壓應利用前作物秸稈,收穫後立即進行,秸稈應切斷長20厘米~25厘米,勻鋪地面,如播期臨近,可結合碳酸氫銨撒施草面一併翻入做底肥,每百公斤秸稈需補充氮量,玉米秸1.7~2.0公斤,稻麥秸1.0~1.5公斤。旱地秸稈翻壓
一月內不宜復耕,以免將未腐爛的秸稈耖起來影響整地質量。麥地留高茬,翻耕前選用園盤耙將莖茬橫直耙倒,或用園盤耙切斷莖茬後再翻耕。
2.棉花
①棉田蓋草適宜時間為六月中旬至下旬,延到七月隨時間推移覆蓋效果明顯下降。每畝蓋風乾草200公斤,蓋草量在50~250公斤範圍內,蓋草量與棉花產量呈正相關,但以200公斤最經濟有效。秸稈種類可因地制宜選用,以稻草為好,麥草腐解慢,應把握覆蓋期,控制蓋草量,蓋草晚腐解不良影響後作整地質量,油菜稈,豆稈腐解快肥效高,但保墒調溫抑草效果較差。
②蓋草前應完成中耕除草,追施蕾肥和培土等管理措施,將秸稈均勻鋪撒在棉株行間,約2厘米厚,草不成團,地不裸露,廂溝中不必蓋草,以便灌排水,蓋草後一般不中耕,可採用條施或穴施追施花鈴肥。
③長江中下游麥棉兩熟地區,秸稈覆蓋在那一季作物上實施較好,視當地氣候情況,以最能發揮覆蓋效果的季節為佳,兩季作物都蓋的效果和蓋一季的效果差異不顯著,因此一年內蓋一季即可,也可採用在麥、棉兩季作物上隔年交叉覆蓋的措施。高留麥茬還田,滅茬操作困難,不宜在麥棉連作制下實行。
④地膜秸稈雙層覆蓋法:地膜覆蓋是一項有效增產措施,但也存在一些問題:如初夏以後,氣溫上升,膜內高溫高濕既不利根系生長,也易誘髮根際病害,而且地膜破裂後,覆蓋效應相應喪失。雙覆蓋是在復地膜前先覆蓋一層切碎的秸稈,這樣加強了覆蓋的效果,地膜破後可繼續發揮秸稈的覆蓋效應。
3.水稻
①長江中下游雙季稻區,採用早稻草原位直接還田,早稻收穫後,保留本田鮮草350公斤(相當風乾草200公斤),鍘斷(切一刀或兩刀)均勻撒開翻壓。高留稻樁還田節省勞力,留樁高度以35厘米為宜,翻壓後套用踩滾鎮壓,將露出土面的稻茬壓入泥中,以利分解。
②稻草還田結合平衡施肥,施足氮磷肥,酌情補充鉀肥,翻耕時以1/3氮肥配合深層施肥,1/3氮肥做耖面肥,1/3氮肥做分櫱肥。
③稻田水分管理要淺灌勤灌適時烤田,在分櫱初期及盛期各耘田一次,以便增加土壤通透性,排除稻草腐解過程產生的有害氣體。
④秸稈氨(鹼)化處理後還田,有利秸稈腐爛,並促進稻(麥)草中有機態矽的有效化,方法是碳銨10公斤加水10~12公斤潑澆於100公斤稻(麥)草上,在20℃以上薄膜封存15天即可達到氨化效果。或結合碳酸氫銨深施,每畝將200公斤稻草勻鋪田面,於其上撒施40公斤碳銨,隨即耕翻耙,保持淺水不過田,2~3天后耙碎整平插秧。氨化秸稈適合於缺矽的酸性砂質稻田套用。
⑤在病蟲害暴發區的感病攜蟲稻(麥)草不宜直接還田,將稻(麥)草燒灰後還田,是這種情況下的特殊還田形式。
江蘇稻麥輪作地區秸稈蓋田技術規程
江蘇省的徐州、淮陰、連雲港等地的砂姜黑土面積約400萬畝。此類土壤有機質缺乏、質地粘重、膨脹收縮明顯。種植水稻後,土壤板結,耕性不良,適耕期短,為搶季節,少免耕的條播種麥方式在當地被廣泛採用,因此秸稈覆蓋常與少免耕方式相結合。用稻草覆蓋麥田和用麥草覆蓋稻田是當地秸稈還田的主要方式。稻麥輪作一年兩熟地區秸稈還田可參照此項規程。
1.麥田
①還田方式。採用稻草覆蓋還田方式較好,稻茬免耕或耕翻種麥的田塊,在施足基肥,按正常播種量均勻播種,施用除草劑後蓋草,再用墒溝泥均勻撒蓋;套播的麥田,在小麥播後10天左右收稻,收稻當日即可施基肥(化學肥料)和除草劑,煉苗3~5天再施有機肥、蓋草,麥苗三葉一心時開麥田溝,並用溝泥均勻撒在稻秸上。
②蓋草量。每畝150~200公斤,稻草鍘2~3刀後均勻撒蓋在麥田上,不留天窗,不用病蟲害發生嚴重的稻草蓋田,並做好地下害蟲的防治工作。
③秸稈碳氮比大,分解初期有一個氮素固定過程,特別是在速效氮含量較低的土壤上,會產生明顯的與苗爭氮現象,每蓋草100公斤,可增施純氮1.5公斤,以防小麥前期脫氮。
④套播麥田的基肥避免施用過多的碳酸氫銨,防灼傷幼嫩麥苗。
2.稻田
①還田方式。採用麥草覆蓋還田方式較好,在麥收後耕地、施肥、灌淺水耘地、施面肥後蓋草,淺層水可使麥草濕潤而不易漂浮、栽秧時再灌適量水分以便栽插秧苗。
②蓋草量。每畝蓋稻草150~200公斤,鍘2~3刀後均勻撒蓋在田面,不留天窗,不用病蟲害發生嚴重的麥草蓋田。
③稻田蓋草應注意整地質量和水漿管理,秧苗返青後要乾乾濕濕,淺水勤灌,適時烤田,防止還原性有害物質過多的積累,促進根系發育。
④與稻草還田一樣,麥草蓋田亦需增施一定量速效氮肥,每蓋草100公斤,可增施純氮1.5~2.0公斤,以調節秸稈C/N比值,有利麥秸腐解,緩解與苗爭氮的矛盾。
浙江三熟制稻田秸稈田技術規程
浙江省人多地少,氣候溫和,以連作稻為主體的三熟制是主要的種植制度。因為複種指數高,年收穫量大,消耗養分多,所以必須經常施用足夠的有機肥,才能保持土壤有機質含量的基本穩定。近年來綠肥減少,糞肥不足,秸稈還田的重要意義日益為人們所認識。秸稈還田方式以早稻草還晚稻田為主,晚稻草覆蓋冬作物為次。早稻草還田方式的習慣做法是將稻草切碎翻埋,近年來部分地區採用機械翻埋,工效大大提高。而且隨著晚稻免耕技術的推廣套用,整草面施還田的面積,也在迅速擴大。各種秸稈還田方式,可參照下列的規定值進行操作。
1.浙江三熟制稻田秸稈還田各項技術指標規定值(表3-27)
表3-27 浙江三熟制稻田秸稈還田技術指標規定值
規定值
編號 項目
早稻草還晚稻田 晚稻草還冬作田
免耕還田 翻埋還田 麥田免耕蓋草 冬綠肥田蓋草
1 還田數量(公斤/畝) 幅度較寬 160~340 200~300 100~200
2 還田時間 七月中、下旬 七月中、下旬 11月 11月
3 粉碎程度 整草 20~25厘米 整草或碎草 以碎草為好
4 翻壓深度 覆蓋表面 8~10厘米 覆蓋表面 覆蓋表面
5 土壤水分 保持淺水 田面無水 保持潮濕 保持潮濕
6 氮(N)肥用量(公斤/畝) 4~5 4~5 4~
7 磷(P2O5)肥用量(公斤/畝) 2 2 2 2
稻瘟病、白葉枯病 稻瘟病、白葉枯病
8 防治病蟲害
稻草不宜 稻草不宜
插秧前清除田埂 插秧前清除田埂 播種前噴施綠麥
9 防除雜草
雜草 雜草 隆等除草劑
10 還田周期(年)  1111
11 適應性 連作稻田 連作稻田 麥田均可 冬綠肥田均可
2.稻草還田程式
①早稻草整草免耕還田程式:早稻收割前7~10天灌水(爛泥田免灌),水深7厘米以上,至割稻時一直要保持3.5厘米~7厘米的水層。收割時齊泥割稻。早稻脫粒後,將早稻草分為數堆放置田中,先清除田埂四周雜草,按當地配方撒施化肥,一般畝施4~5公斤氮(N)肥,2公斤磷(P2O5)肥,2公斤磷(P2O5)肥及適量的鉀肥。用”T”字型田,耥混田水,使化學充分與表土接觸,並可使田水浸入稻茬,以加速腐解作用。將無病蟲害稻草一小把一小把按早稻根茬的行列,隔行攤放田中,稻草的朝向與插秧的方向相同,每畝稻草用量,約占總量的1/2~1/3(相當風乾稻草160~240公斤)。插秧後5~7天開始施肥、耘田、治蟲等大田管理工作。在耘田時,將面施的小股稻草拉散放在行間,上下翻轉一下,以加速稻草腐爛。
②早稻草翻埋還田程式:傳統方式是,早稻收割後,將稻草二刀鍘成三段,均勻撒在田面上,再撒施適量的化肥(參考①),用機械或牲畜耕翻埋入土中,耙耖以後插秧。隨著新型農具脫切機,鏇耕埋草機等問世,鍘草及翻埋可全部機械化,省時省力。插秧後5~7天,開始施肥、耘田、治蟲等大田管理工作。
③麥田免耕蓋草程式:晚稻收割後,削去豐產溝上泥塊和田間雜草,填平腳穴,播種前兩天,田面噴施綠麥隆等除草劑,然後施好基肥,每畝配施基肥氮(N)4公斤,磷(P2O5)2公斤,或按照當地配方施肥方案。第二天播麥種,有拖拉機也可淺鏇耕一次,使土壤、肥料和種子充分混合,並可滅茬。覆蓋鮮晚稻草,再開溝成畦,將溝中泥碎後均勻攤放在稻草上,使之固定。覆蓋量為200公斤/畝~300公斤/畝(風乾重),可用整草或碎草覆蓋。
④冬綠肥田蓋草程式:晚稻收割前一個月套播紫雲英等稻田冬綠肥,也可混播黑麥草等,量好用根瘤菌,鈣鎂磷肥拌種。晚稻收割後,將稻葉抖下,也可覆蓋碎稻草或整草,畝覆蓋量100~200公斤(風乾重)。如綠肥苗期生長較差可酌施鈣鎂磷肥和人畜糞尿,草木灰等。

秸稈建材

秸稈是高效、長遠的輕工、紡織和建材原料,既可以部分代替磚、木等材料,還可有效保護耕地和森林資源。秸稈牆板的保溫性、裝飾性和耐久性均屬上乘,許多已開發國家已把“秸稈板”當作木板和瓷磚的替代品廣泛套用於建築行業。此外,經過技術方法處理加工秸稈還可以製造人造絲和人造棉,生產糠醛、飴糖、酒和木糖醇,加工纖維板等等 。
傳統石棉瓦不僅含致癌成份,而且因使用壽命短,易腐爛污染、不美觀等缺點被禁止使用,而近年來興起的彩鋼瓦使用成本高,壽命短、不隔音隔熱、易生鏽等問題難以解決。針對傳統建築材料存在的諸多難以解決的問題,生態秸稈再生彩瓦憑藉自身品質超群的優勢和得益於國家政策的支持,生態秸稈再生彩瓦、生態無機複合麥秸板產品強度高、不變形、不起殼、抗老化,可釘、可鋸、可創、可鑽、握釘力強、可加工性能好,並有其自身優良的物理性,成本低、無污染、無放射性、不含甲醛、防火、防水、極佳的環保性,廣泛的適用性,決定著無限的發展前途。國內的建築業對彩瓦的需求量急劇攀升,強勢推動了這個新興產業的迅猛發展,市場空間大,是傳統瓦、裝飾板材的換代產品。

秸稈可變生物油

中國科學技術大學可再生潔淨能源實驗室宣布,由朱錫鋒、郭慶祥教授等研製的一項最新科技成果可以從根本上解決這一老大難問題。他們將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進行熱解液化和再加工,可變廢為寶,將它們轉化為生物油,其中木屑產油率60%以上,秸稈產油率50%以上,生物油熱值16~18兆焦/千克。這項成果已經過中試,實現產業化已指日可待。
據介紹,我國每年僅農作物秸稈和農產品穀殼等就有7億多噸,就地焚燒不僅浪費資源,還導致嚴重的環境污染。採用這項技術,可將秸稈等生物質直接轉化為生物油,作為燃料可以直接在燃油鍋爐和工業窯爐中燃燒使用,精製提煉後可作為車用燃料使用,還可以分離提取高附加值的化學產品。
中國科大的專家們根據多年研究經驗,提出了該技術實現產業化的最佳路線:首先在原料產地將生物質規模適度地分散熱解,轉化為便於運輸和儲存的初級液體燃料——生物油,然後將各地熱解得到的生物油收集後進行再加工,這樣可從根本上解決生物質資源分散和受季節限制等大規模套用的瓶頸問題。
據介紹,熱解液化單機最佳規模為每小時處理2噸秸稈(秸稈收集半徑約為10公里),產出1噸生物油,生產成本大約為790元/噸。生物油經過簡單的品質改良後,熱值約增至為18~20MJ/kg,銷售價格假設為1000元/噸,用它替代柴油和重油,提供同樣的熱量,價格分別相當於柴油和重油現有價格的43.2%和63.1%。

秸稈的燃燒

很多大城市明令禁止燃燒秸稈,原因是因為燃燒秸稈所生成的氣體對大氣有極大地危害。
1、大量提高空氣中CO2的含量,其CO2的提高比例遠遠大於燃燒普通樹木的比例。
2、增加空氣中的可吸入顆粒物,此顆粒物為白色粉末狀固體。
3、降低空氣的濃見度,燃燒時秸稈生成大量的白色固體。由於固體極小,所以成粉末狀飄散,極其影響城市、高速公路、機場等地的濃見度。
註:如果使用<秸稈燃氣爐>即可大大降低秸稈燃燒對空氣的危害,並且相關規定是允許用秸稈燃氣爐來燃燒秸稈的。

秸稈製作技術
1、排除空氣。乳酸菌是厭氧菌,只有在隔絕空氣的條件下才能生長繁殖。如不排除空氣,黴菌、腐敗菌會乘機滋生,從而導致青貯失敗。因此,在青貯過程中,原料應切短(最好在3cm以下),同時要壓實、密封,儘可能創造出理想的無氧環境,這是青貯過程中很關鍵的一點。
2、創造適宜的溫度。青貯飼料的溫度應控制在20℃—30℃的範圍內。在這種溫度下,乳酸菌能大量繁殖。因此,除儘可能排除空氣外,還要縮短鍘草裝料過程,以減少氧化產熱。反之,如果溫度太低,則乳酸菌活動受到抑制。
3、控制水分。乳酸菌繁殖的最適含水量為70%。過乾不易壓實,溫度易升高,從而影響青貯飼料的質量;過濕則酸大,牲畜不愛吃。直觀判斷方法:手握緊飼料,僅有水分滲出即達標準。對於質地堅硬的原料,可適當提高水分含量,反之則降低。含水量過高或過低的飼料都應經過處理後再進行青貯,高者適當晾曬或加入乾飼料,低者噴入適量水分或加入多汁料。
4、選擇好青貯原料。乳酸菌發酵需要一定的糖分,一般情況下,原料中的含糖量不宜少於1%--1.5%,否則乳酸菌不能正常繁殖,青貯飼料的品質就不能保證,含糖量高的原料易青貯,如玉米秸、瓜秧、高梁秸、禾本科牧草、向日葵稈等;含糖量低的就難青貯,如花生秧,豌豆秧、大豆及豆科牧草等。對於這類飼料,可加入含糖量高的飼料混合青貯,也可以加入3%--5%的玉米面或麥麩,然後單貯。
5、要選擇好的時機。利用農作物秸稈青貯,如果過早,會影響糧食產量,而過晚就會影響青貯品質,如玉米秸的青貯,時間選擇上一是看籽實成熟程度,“乳熟早、枯熟遲,蠟熟正當時”;一看青黃葉比例,“黃葉差、青葉好,各占一半稍嫌老”,對於一半葉片青綠的玉米秸,如果當天鍘碎入窖,可以不必加水,否則就要加10%-20%的水。此時即可收割青貯。其他一些青綠飼料的青貯可以參考玉米的青貯。總之,要做到既不影響糧食生產,又不至於太乾枯的時候為宜。
6、裝填及封窖。青貯製作過程應“邊收、邊切、邊裝”,力求縮短植物呼吸過程。裝原料時要層層鋪平,壓實,尤其要注意周邊部位。在逐層裝入時,注意每層厚度在15-20厘米,直到裝滿青貯窖。原料應與窖口齊平,中間略高,然後蓋上塑膠膜,膜上壓30-50厘米厚的濕土。在封窖後,要隨時注意觀察,發現在裂縫或下降現象要立即修補,以防止透氣或漏入雨水。此外還應注意,青貯料一般在40-50天后完成發酵過程,開窖取用時,要做到連續取用,隨取隨用,每次取完後隨時覆蓋表面,儘量減少與空氣接觸,防止變質:每次取用厚度應大於10厘米,對於少量變質的飼料應及時拋棄。

秸稈氨化過程
選擇地勢較高、貯取方便、便於管理的地方建池。池的大小可根據需要確定。本項目氨化池為半地下式,磚砼池。選用尿素氨化劑。將尿素按要求配成溶液,分數次噴灑在秸稈上拌勻,邊裝池邊壓實,裝滿後用薄膜覆蓋密封,再用鎮壓物壓好。
氨化飼料的品質鑑定:氨化的秸稈在飼餵牲畜之前應進行品質鑑定,一般來說,經氨化的秸稈顏色應為杏黃色(氨化的玉米秸稈為褐色),質地變軟,釋放余氨後,氣味糊香。如果氨化秸稈變為白、灰色,發黏或結塊等,說明秸稈已經霉變,不能再飼餵牲畜。如果氨化秸稈的顏色同氨化前基本一樣,雖然可以飼餵,但說明沒有氨化好。

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